Desenvolvimento de um jogo baseado em scratch para ensino de conceitos de cinemática

## DESENVOLVIMENTO DE UM JOGO BASEADO EM SCRATCH PARA ENSINO DE CONCEITOS DE CINEMÁTICA

## Marina Sparvoli 1

1 Universidade Federal do ABC UFABC/Centro de Matemática, Computação e Cognição CMCC marinsparvoli@yahoo.com.br

## Resumo

Neste trabalho foi desenvolvido um objeto aprendizagem (OA) com o intuito de se entender alguns conceitos de cinemática e movimento parabólico. Para a elaboração do OA, foi utilizada a metodologia INTERA (Inteligência, Tecnologias Educacionais e Recursos Acessíveis), criada na Universidade Federal do ABC; ela foi inspirada em processos de desenvolvimento de software e no modelo ADDIE para desenvolvimento de conteúdos instrucionais, é uma metodologia iterativa, que sugere o 'ir e vir' em suas etapas. A animação do OA se baseou na utilização do software Scratch. O objetivo foi desenvolver um jogo lúdico e interativo que provocasse o interesse do aluno. É uma maneira criativa de se realizar o aprendizado do conteúdo. Inserir modos diferentes de aprendizagem ajuda a estimular a absorção dos conteúdos e suas particularidades.

Palavras-chave : Trajetória parabólica, INTERA, Scratch

## Um Panorama

Existe uma certa resistência por parte dos alunos do ensino médio quando se trata do aprendizado de conteúdos relacionados à física. Por vezes as aulas podem possuir assuntos demasiados abstratos e que se tornam um tanto maçantes. O modo tradicional de ministrar o curso também não beneficia o processo; os alunos ainda são tratados como receptáculos e não se sentem desafiados. O pior é que talentos são ignorados e perdidos devido a massificação da forma de se prover o conhecimento, as subjetividades de cada indivíduo são deixadas de lado. A criatividade não é estimulada e não se pensa nem mesmo em inserir o espírito de cooperação, formando grupos para que as pessoas possam trabalhar juntas.

Inserir modos diferentes de aprendizagem ajuda a estimular a absorção dos conteúdos e suas particularidades. Um método seria o uso de objetos aprendizagem (OA) para estímulo do interesse na disciplina. Segundo Braga e sua equipe, que adotaram a definição de Wiley, um OA é 'qualquer recurso digital que possa ser reutilizado para apoiar a aprendizagem' (BRAGA, 2014). No artigo de SILVEIRA e CARNEIRO (2014), é adotado o conceito de OA como quaisquer materiais eletrônicos, desde que tragam informações destinadas à construção do conhecimento, ou o chamado conteúdo autocontido.

Um objeto aprendizagem é uma tecnologia de informação e comunicação (TIC), que é uma ferramenta poderosa e pode ser utilizada até mesmo no ensino a distância. Facilita também o aprendizado e assimilação de conteúdo.

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## Scratch

O Scratch é uma linguagem de programação desenvolvida no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), baseada nas linguagens Logo e Squeak, mas que pretende ser mais simples, fácil de utilizar e intuitiva. Divulgada em maio de 2007, a ferramenta é um software gratuito, onde não é preciso digitar funções ou endereços, é uma linguagem de programação visual. Foi criada com o propósito de introduzir a programação e conceitos matemáticos, ao mesmo tempo em que incentiva o pensamento criativo, o raciocínio sistemático e o trabalho colaborativo (NETO, 2013; PEREIRA et al.,2012; FESAKIS et al., 2009; MALONEY et al., 2008; MALAN et al., 2007; RESNIK et al., 2009; RUF et al., 2014). A proposta do software é levar o usuário a um processo de aprendizado contínuo, numa sequência que envolve criação, experimentação, compartilhamento e reflexão, que leva a mais criação, resultando expansão de suas habilidades, conhecimento e competências, na 'espiral do pensamento criativo' descrita por Resnick (MÉLO et al., 2015).

## INTERA

Foi utilizada a metodologia INTERA (Figura 1) para a construção do OA. A Metodologia INTERA (Inteligência, Tecnologias Educacionais e Recursos Acessíveis) foi inspirada em processos de desenvolvimento de software e no modelo ADDIE para desenvolvimento de conteúdos instrucionais. É uma metodologia iterativa, que sugere o 'ir e vir' em suas etapas e considera o processo de desenvolvimento de OA como sendo um projeto e por isso ela também contempla que o ciclo de vida de um OA define as fases que conectam o início de um projeto de desenvolvimento de OA ao final. Essa consideração é baseada no guia do conjunto de conhecimentos em gerenciamento de Projetos, um dos pilares no qual a metodologia se apoia. A metodologia INTERA possui etapas: contextualização, requisitos, arquitetura, desencolvimento, ambiente e padrões, teste e qualidade, disponibilização, avaliação e gestão de projetos (BRAGA et al., 2013).

Figura 01: Esquema de etapas da metodologia INTERA.Fonte: Metodologia INTERA para o desenvolvimento de Objetos de Aprendizagem (BRAGA, 2013).

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## Aplicando a metodologia INTERA

Na etapa de contextualização é feito um apanhado dos dados necessários para o desenvolvimento do OA e é feita toda a definição de onde ele está inserido, é abordada desde a definição do público-alvo até a finalidade do conteúdo que será ministrado. Na tabela 1 a seguir, são especificadas as características do OA, isto servirá como guia para realização do projeto:

Tabela 01: Atributos do OA .

Fonte: Autoria própria.

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O aprendizado será baseado na animação criada através do Scratch. O intuito é fazer com que o aluno entenda a noção de que tanto a distância quanto o apogeu de um objeto dependem do ângulo com que ele é lançado.

Na metodologia INTERA, geralmente se faz um esboço ou rascunho do objeto aprendizagem para se ter ideia de como proceder na etapa de desenvolvimento. O rascunho é elaborado na etapa de arquitetura e no caso deste trabalho, foi pensado em algo muito simples somente para existir uma orientação. Na figura 2 é possível se visualizar o esboço elaborado através da ferramenta paint. Existe um cenário, cujo ator é um foguete; o aluno irá inserir um dado de entrada, o ângulo, e terá dois dados de saída, o apogeu e distância percorridos pelo foguete.

Figura 02: Desenho do esboço do objeto aprendizagem.Fonte: autoria própria.

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O Objeto de Aprendizagem proposto foi desenvolvido na ferramenta on-line Scratch, criada pelo MIT com intenção de ensinar rudimentos de lógica de programação para estudantes mais jovens. A princípio parece um ambiente voltado mais para o público infantil por ser atrativo ao usuário e ter recursos acessíveis e de uso intuitivo. Além disso, possui cores fortes e que chamam a atenção. Mas nas mãos de um programador experiente pode vir a ser uma ferramenta poderosa na tarefa da transmissão de conhecimento. É possível se desenvolver jogos que eduquem e animações que contenham toda a teoria de um dado tópico.

A escolha da ferramenta foi definida pelos seguintes fatores:

-  Por ser gratuita (free);
-  open source;
-  ser acessível e
-  por gerar resultados úteis em um espaço curto de tempo.

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Além disso, o repositório de objetos aprendizagem criados on-line pode ser o próprio site do Scratch, o que economiza gastos e busca por um repositório adequado.

Os testes ainda estão em andamento e serão realizados pela equipe UFABC Rocket Design. Dentre os testes realizados, destacam-se testes de usabilidade, testes de identificação de defeitos, testes de portabilidade e acesso.

Para a realização dos testes, o objeto aprendizagem foi publicado no site do Scratch, que é uma página do MIT. Juntamente com o objeto, foi publicado um quadro com as regras de uso.

## Desenvolvimento

O projeto elaborado tem como principal objetivo a apresentação de conceitos de cinemática. O movimento parabólico é caracterizado por dois movimentos simultâneos em direções perpendiculares, mais especificamente um deles um Movimento Retilíneo Uniforme e outro um Movimento Retilíneo Uniformemente Variado. Dadas essas circunstâncias o móvel se desloca segundo uma parábola (WIKIPÉDIA, 2018).

Figura 03: Quadro do objeto de aprendizagem com funcionamento da trajetória do foguete.

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Fonte:

Autoria própria.

Utilizando o software, foi desenvolvido o jogo interativo em um cenário onde existe um foguete sobre uma base (Figura 3). Este foguete realizará um movimento parabólico quando acionado.

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## Considerações finais

- O uso de softwares computacionais para aprendizagem vem se tornando cada vez mais importante. Não é no sentido de usar uma máquina como substituto do professor e sim defendendo o uso das tecnologias da informação e comunicação (TICs) como mediadoras no ensino, pois é uma ferramenta que vem evoluindo rapidamente e transformando o aluno de passivo a ativo na construção de seu conhecimento (RAMOS, 2008).

## Referências

BRAGA, J.C. (Org.) Objetos de aprendizagem, volume 1: introdução e fundamentos. Editora da UFABC , 2014.

CARNEIRO, M.L.F.; SILVEIRA, M.S. Objetos de Aprendizagem como elementos facilitadores na Educação a Distância. Educar em Revista , Curitiba, Brasil, Edição Especial n. 4/2014, p. 235-260. Editora UFPR, 2014.

NETO, V.S.M., A utilização da ferramenta Scratch como auxílio na aprendizagem de lógica de programação, II Congresso Brasileiro de Informática na Educação (CBIE 2013) , 2013.

PEREIRA, P.S.; MEDEIROS, M; MENEZES, J.W.M. Análise do Scratch como ferramenta de auxílio ao ensino de programação de computadores, COBENGE , 2012.

FESAKIS, G.; SERAFEIN, K. Influence of the Familiarization with 'Scratch' on Future Teachers' Opinions and Attitudes about Programming and ICT in Education, ItiCSE'09 , pp. 258-262, 2009.

MALONEY, J. Et al. Programming by Choice: Urban Youth Learning Programming with Scratch, SIGCSE'08 , pp. 367-371, 2008.

MALAN, D.J.; LEITNER, H.H. Scratch for Budding Computer Scientists, SIGCSE'07 , pp. 223-227, 2007.

RESNIK, M. Et al.. Communications of the ACM - Scratch Programming for All, CACM , V. 52, pp. 6067, 2009.

RUF, A.; MUHLING, A.; HUBWIESER, P. Scratch vs. Karel - Impact on Learning Outcomes and Motivation, WiPSCE 2014 , pp. 50-59, 2014.

MÉLO, F. E. N., et. al. Do Scratch ao Arduino: Uma proposta para o ensino introdutório de programação para cursos superiores de tecnologia. XXXIX Congresso Brasileiro de Educação em Engenharia , Blumenau, SC. Disponível em Acesso em 20 de novembro de 2015.

RAMOS, S. Técnologias da Informação e Comunicação, Escola Dr. Mário Sacramento , Aveiro, Portugal, 2008.

BRAGA, J.C.; PIMENTEL, E.; DOTTA, S; Metodologia INTERA para o desenvolvimento de Objetos de Aprendizagem, Anais do SBIE , 2013.

WIKIPÉDIA. Movimento parabólico. Disponível em: &lt;https://pt.wikipedia.org/wiki/Movimento\_parab %C3%B3lico&gt;. Acesso em: 22 de julho de 2018.

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